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基于人工神经网络的金刚石微粉化学镀镍层性能预测
1
作者 方莉俐 刘韩 姜羽飞 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
用化学镀方法在M1/2、M6/12、M20/30金刚石微粉表面镀镍,并用人工神经网络预测金刚石颗粒粒径、次亚磷酸钠浓度、镀液温度、镀液pH值等化学镀工艺参数,对镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性等镀层性能的影响。结果表明:构建的BP神经... 用化学镀方法在M1/2、M6/12、M20/30金刚石微粉表面镀镍,并用人工神经网络预测金刚石颗粒粒径、次亚磷酸钠浓度、镀液温度、镀液pH值等化学镀工艺参数,对镀层沉积速率、镀层密度、镀层耐腐蚀性等镀层性能的影响。结果表明:构建的BP神经网络模型和GRNN模型,经过样本数据训练学习后适用于金刚石微粉化学镀镍层性能的预测;训练完成的BP神经网络和GRNN预测值与实际样品测量值相对误差绝对值的平均值分别为9.14%和5.07%,两者都有较好的预测效果;且在金刚石微粉化学镀镍层性能预测中,GRNN的预测性能优于BP神经网络的预测性能。 展开更多
关键词 金刚石微粉 化学镀镍 镀层性能 BP神经网络 GRNN
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掺杂元素X(B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond界面结合性能的影响
2
作者 简小刚 姚文山 +4 位作者 张毅 梁晓伟 胡吉博 陈哲 陈茂林 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X... 基于量子力学第一性原理,建立了IDB-B/Diamond、IDB-Al/Diamond、IDB-Sn/Diamond和IDB-Co/Diamond 4种膜基界面模型,计算了膜基界面结合能、差分电荷密度和布居数,以探究孕镶金刚石钻头(impregnated diamond bits,IDB)基体中的常用元素X(X=B、Al、Sn、Co)对IDB-X/Diamond膜基结合强度的影响机制。计算结果表明:膜基界面结合能大小为W_(ad-B)>W_(ad-Al)>W_(ad-Co)>W_(ad-Sn);B、Al是增强膜基结合强度的有益元素,因为B、Al原子的电荷主要转移到掺杂位点附近的C1~C3原子,其与C1~C3原子的键合作用强;Sn、Co会削弱膜基结合强度,这是由于Sn、Co原子与C1~C3原子的键合作用弱,同时膜基界面间的其他C原子因俘获电荷而相斥。压痕对比的实验结果与仿真结论相符。 展开更多
关键词 第一性原理 金刚石涂层 膜基结合 电荷转移 布居数 压痕实验
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TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响
3
作者 汤黎辉 肖长江 +2 位作者 张群飞 郑皓宇 栗正新 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期31-36,共6页
为研究TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响,在5.5 GPa、1500℃的条件下制备PcBN。研究发现:结合剂TiN、Al与cBN反应生成BN、TiB_(2)、TiN和AlN 4种物相。随着Al含量的提高,样品中AlN和TiB_(2)成分占比上升,TiN成分占比下降;当... 为研究TiN-Al体系结合剂配比对PcBN结构和性能的影响,在5.5 GPa、1500℃的条件下制备PcBN。研究发现:结合剂TiN、Al与cBN反应生成BN、TiB_(2)、TiN和AlN 4种物相。随着Al含量的提高,样品中AlN和TiB_(2)成分占比上升,TiN成分占比下降;当TiN和Al的质量配比<17∶8时,样品组织内存在大量的孔洞,样品不致密。随着Al含量的提高,孔洞数量减小以至消失,样品组织变得致密;经相对密度、维氏硬度、断裂韧性、耐磨性测试,结合剂中TiN与Al质量配比为9∶16时,PcBN样品组织最为致密,综合性能最好,此时其相对密度、维氏硬度、断裂韧性和磨耗比均达到最大值,分别为99.02%、4664 HV、6.60 MPa·m^(1/2)和7340。 展开更多
关键词 PCBN 高温高压 TiN-Al 配比 综合性能
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Si_(3)N_(4)陶瓷基底的交替多层金刚石薄膜摩擦学性能
4
作者 王贺 赵海根 闫广宇 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期21-30,共10页
为避免Si_(3)N_(4)材料因摩擦磨损造成的失效,利用热丝化学气相沉积技术在Si_(3)N_(4)基底表面沉积单层和交替多层的金刚石薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面... 为避免Si_(3)N_(4)材料因摩擦磨损造成的失效,利用热丝化学气相沉积技术在Si_(3)N_(4)基底表面沉积单层和交替多层的金刚石薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面和截面形貌、表面粗糙度等进行表征;利用“球−盘”往复式摩擦磨损实验机测试金刚石薄膜的摩擦系数并计算其磨损率,分析不同结构薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:相比于单层金刚石薄膜,交替多层膜结构表现出更好的摩擦学性能,当交替次数为4、多层结构层数为8时,薄膜的摩擦系数和磨损率最低,分别为0.016和1.042×10^(-7)mm^(3)/(N·m);但随着薄膜的多层结构层数增加,层间厚度减小,摩擦过程中薄膜发生破裂和剥落现象,薄膜与基底的结合强度降低,薄膜质量下降,且其摩擦系数增大为0.042,磨损率增大为4.661×10^(-7)mm^(3)/(N·m),薄膜的耐磨性下降。 展开更多
关键词 热丝化学气相沉积法 金刚石薄膜 氮化硅 摩擦学性能
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钎焊工艺对钎焊金刚石界面组织和性能的影响 被引量：1
5
作者 崔冰 姜雪 +4 位作者 杜全斌 徐凡 严佩佩 王蕾 张黎燕 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化... 采用WC/Cu-Sn-Ti钎料对金刚石进行真空钎焊,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪以及磨削试验等手段,研究钎焊温度和保温时间对钎焊金刚石形貌、界面组织和力学性能的影响。结果表明:金刚石颗粒与WC/Cu-Sn-Ti复合钎焊界面形成的化合物层均匀连续且致密,且在金刚石颗粒表面形成了薄而连续的层片状TiC和少量W_(2)C相,提高了金刚石与钢基体的结合强度;随着钎焊温度升高及保温时间延长,钎焊界面缺陷逐渐减少,金刚石石墨化程度升高;在钎焊温度为980℃、保温时间为15 min的条件下,金刚石颗粒在磨削过程中的摩擦力和摩擦系数相对较小,对大理石工件的磨削体积最大,且金刚石颗粒的脱落率最低。 展开更多
关键词 Cu-Sn-Ti钎料 钎焊工艺 力学性能 金刚石磨具
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中国培育钻石市场发展现状及展望
6
作者 张栋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期325-331,共7页
2023年,中国培育钻石零售市场快速发展,培育钻石及其相关饰品已经被更广泛的消费群体接受。为全面反映中国培育钻石市场的发展现状,立足当前中国培育钻石零售市场和培育钻石批发端的发展现状,结合美国培育钻石零售市场和中国天然钻石零... 2023年,中国培育钻石零售市场快速发展,培育钻石及其相关饰品已经被更广泛的消费群体接受。为全面反映中国培育钻石市场的发展现状,立足当前中国培育钻石零售市场和培育钻石批发端的发展现状,结合美国培育钻石零售市场和中国天然钻石零售市场的相关研究成果,探讨中国培育钻石市场的发展路径及未来趋势。研究认为:中国培育钻石零售市场显示出巨大的潜力,新媒体和线上直播等宣传及销售渠道预计会显著推动其发展。尽管培育钻石市场增长显著,但也面临严峻挑战。为此,各利益相关方需要共同努力和协作,构建一个可持续的发展模式。培育钻石零售市场的迅速发展满足了细分消费市场的需求,但也需要相关各方高度重视,以实现产业良性发展。 展开更多
关键词 天然钻石 培育钻石 零售市场 发展趋势
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微波等离子体化学气相沉积制备金刚石厚膜的研究及应用进展
7
作者 刘富成 马莞杰 +3 位作者 黄江涛 张宗雁 韩培刚 何斌 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期285-299,F0003,共16页
近年来,随着化学气相沉积(CVD)制备金刚石技术的发展,关于金刚石的研究与应用受到越来越多的关注。目前,主要的CVD技术有微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)、热丝化学气相沉积、直流电弧等离子体喷射化学气相沉积和热阴极等离子体化学气... 近年来,随着化学气相沉积(CVD)制备金刚石技术的发展,关于金刚石的研究与应用受到越来越多的关注。目前,主要的CVD技术有微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)、热丝化学气相沉积、直流电弧等离子体喷射化学气相沉积和热阴极等离子体化学气相沉积等。MPCVD技术因其生长的金刚石品质高,被认为是制备大面积、高质量金刚石厚膜的最佳方法。首先介绍MPCVD的基本原理和设备,比较几种主要MPCVD技术的优缺点,并对国内外的研究进展进行总结,包括金刚石生长工艺的研究,特别是国内外单晶/多晶金刚石厚膜的制备研究,然后总结近年来金刚石厚膜在电子、光学、热沉等高新技术领域的应用,最后对金刚石厚膜的发展前景进行展望。 展开更多
关键词 金刚石厚膜 微波等离子体化学气相沉积(MPCVD) CVD设备
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面向SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔的单层钎焊金刚石套料钻脉冲激光修整研究
8
作者 钱宁 何静远 +4 位作者 苏宏华 孙雨婷 昂给拉玛 丁文锋 徐九华 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期143-152,共10页
单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精... 单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的出露高度差异大、等高性难以保证,导致SiC_(f)/SiC复合材料制孔时孔径精度难控制。针对此瓶颈,提出采用脉冲激光修整单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒,提高磨粒等高性以改善SiC_(f)/SiC复合材料制孔精度的构想。研制单层钎焊金刚石套料钻的脉冲激光修整装置,能够显著提高套料钻工作面磨粒的等高性,修整后套料钻磨粒出露高度离散系数由修整前的0.11降低至0.04,降幅达64%。此外,修整后的套料钻在有效使用寿命范围内的孔径变化量维持在0.02 mm以内,相较未激光整形时孔径变化量降低75%,说明激光修整可提高单层钎焊金刚石套料钻工作面磨粒的等高性,实现SiC_(f)/SiC复合材料精密制孔。 展开更多
关键词 单层钎焊金刚石套料钻 SiC_(f)/SiC复合材料 激光修整 孔径精度 超声振动辅助加工
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电芬顿CMP抛光液中磨粒的分散性研究及中性环境下绿色抛光液的设计
9
作者 成锋 王子睿 +5 位作者 朱睿 王永光 彭洋 张天宇 赵栋 樊成 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期113-121,共9页
芬顿反应是一种能产生强氧化性羟基自由基(·OH)的绿色氧化反应,选用三聚磷酸钠(STPP)为外加电解质、金刚石为磨粒,比较STPP、NaCl和Na_(2)SO_(4)对芬顿反应中金刚石磨粒分散稳定性的影响,并研究该绿色抛光液在不同pH值下对电芬顿... 芬顿反应是一种能产生强氧化性羟基自由基(·OH)的绿色氧化反应,选用三聚磷酸钠(STPP)为外加电解质、金刚石为磨粒,比较STPP、NaCl和Na_(2)SO_(4)对芬顿反应中金刚石磨粒分散稳定性的影响,并研究该绿色抛光液在不同pH值下对电芬顿抛光液中金刚石磨粒的抗沉降能力、Zeta电位以及抛光液粒径的影响,并对GaN晶圆的抛光效果进行验证。结果表明:STPP能与芬顿反应抛光液中的Fe^(2+)络合,防止多余的金属阳离子流入扩散层,提高了金刚石磨粒的分散稳定性,且STPP能有效改善芬顿反应抛光液中金刚石磨粒团聚的现象;此外,STPP使抛光液能在偏中性环境中具有较好的分散性,且含有STPP的绿色抛光液可在中性环境下实现对GaN晶圆高效、无损的超精密抛光。 展开更多
关键词 芬顿反应 电化学机械抛光 金刚石磨粒分散 三聚磷酸钠 GaN
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基于加工形貌数据聚类的单点金刚石磨削稳定性及工艺调控
10
作者 徐鑫宇 贺先送 +3 位作者 陈钊杰 张竞颖 杨林丰 谢晋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
硬质模具钢磨削过程中,加工深度的变化会引起磨削力变化,导致其加工状态不稳定。采用大颗粒单点金刚石磨削硬质模具钢,基于其加工表面的形貌特征分析磨削过程的动态特性及稳定性,探究工艺参数对加工效率和表面质量的影响,以实现其高效... 硬质模具钢磨削过程中,加工深度的变化会引起磨削力变化,导致其加工状态不稳定。采用大颗粒单点金刚石磨削硬质模具钢,基于其加工表面的形貌特征分析磨削过程的动态特性及稳定性,探究工艺参数对加工效率和表面质量的影响,以实现其高效率高质量的磨削加工。首先,对单点金刚石磨削系统进行动力学建模,采用加速度传感器测量磨削振动信号并进行工作模态分析,求解磨削系统的固有频率和阻尼比。然后,基于不同加工工况的表面波纹度和表面粗糙度数据,关联进给深度和砂轮转速与稳定工况时的数据聚类,且与磨削稳定时的叶瓣图区域匹配,拟合出磨削系统刚度和磨削力系数,构建稳定磨削过程中的进给深度和砂轮转速实时调控区域。最后,通过模具钢的磨削实验验证及分析其加工效率和质量。结果表明:磨削过程的模态分析与加工表面形貌特征的聚类匹配能够映射磨削稳定域的加工工艺参数;在磨削稳定域内,采用更大的材料去除率可将模具钢的平均表面波纹度从1.203μm降低到0.635μm,平均表面粗糙度从0.267μm降低到0.143μm;且在相同的材料去除量下,磨削稳定域加工的模具钢表面粗糙度平均下降74%。因此,在加工过程中依据加工表面特征化的磨削稳定域实时调整进给深度和砂轮转速,可同时提高工件的加工质量和效率。 展开更多
关键词 单点金刚石 磨削稳定性 聚类分析 表面质量 表面粗糙度
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双磨粒划擦2D SiC_(f)/SiC复合材料实验
11
作者 郭晋竹 刘瑶 +1 位作者 王优哲 王栋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期153-162,共10页
为揭示2D SiC_(f)/SiC复合材料的磨削去除机理和磨粒间的耦合作用,在纤维编织表面(woven surface,WS)和叠加表面(stacking surface,SS)上,进行WS0、WS45和SS0、SS90方向的双磨粒划擦实验,观察划痕表面形貌,并测量划擦力。结果表明:横向... 为揭示2D SiC_(f)/SiC复合材料的磨削去除机理和磨粒间的耦合作用,在纤维编织表面(woven surface,WS)和叠加表面(stacking surface,SS)上,进行WS0、WS45和SS0、SS90方向的双磨粒划擦实验,观察划痕表面形貌,并测量划擦力。结果表明:横向纤维主要为剪切、拉伸和弯曲断裂;法向纤维以剪切去除为主,边缘伴随有少量的弯曲去除;纵向纤维的去除以拉伸(切入点)和弯曲(切出点)断裂为主,伴随有大量的纤维剥离;基体的去除形式有裂纹扩展、延性划痕、粉末化去除和脆性剥离。划擦力大小顺序为F_(SS0)>F_(WS45)>F_(SS90)>F_(WS0),在SS0时大量的基体被粉末化去除而消耗较多的能量,WS0时主要是横向纤维和纵向纤维的去除。与单颗磨粒实验对比,去除相同体积的材料,双磨粒的法向划擦力合力小于单颗磨粒划擦的法向划擦力合力,第1颗磨粒划擦后在表面形成的损伤导致第2颗磨粒去除相同体积材料时需要的能量降低,磨粒之间表现出较强的耦合关系,使2D SiC_(f)/SiC复合材料磨削力降低的同时获得更好的表面质量。 展开更多
关键词 双磨粒划擦 SiC_(f)/SiC复合材料 纤维取向 划擦力 表面形貌
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电镀金刚石线锯用螺旋镀液流和旋转磁场装置的设计与分析
12
作者 黄炜 贺艳明 +4 位作者 徐金宝 宋振亚 黄翔 孙昱蒙 余锡孟 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期224-235,共12页
电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控... 电镀金刚石线锯表面易存在金刚石磨粒团聚和分布密度波动大等缺陷,在探讨其成因及后果的基础上,设计螺旋镀液流和旋转磁场组合装置,制备电镀金刚石线锯。结果表明:螺旋镀液流和旋转磁场组合装置可显著减少金刚石磨粒的团聚现象,同时控制金刚石磨粒的分布密度波动范围在11颗/mm以内,使金刚石磨粒沿基线分布得更均匀。结合组合装置的基本参数,其制取电镀金刚石线锯的最佳工艺参数是螺旋叶片数为5片,螺旋角为60°,混合液流量为4.8 L/min,固持架数量为16件,永磁体交错布置角度为60°,磁场旋转速度为60 r/min,永磁体及其磁场特性代号为N38M,且在最佳参数下生产的电镀金刚石线锯适合用于硅晶片等高硬脆材料的切割。 展开更多
关键词 电镀金刚石线锯 磨粒团聚 磨粒分布密度 螺旋镀液流 旋转磁场
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Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子的金刚石砂带超精加工试验
13
作者 王洪亮 李颂华 +3 位作者 金驰 田凯 郭昊 赵梓辰 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期496-503,共8页
Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子在极端工况中表现出优异的服役性能,但其硬脆特性等导致加工困难。为实现Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子高质量、高柔性的加工,提出金刚石砂带超精加工方法。通过搭建金刚石砂带超精加工试验平台,设计正交试验并对试... Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子在极端工况中表现出优异的服役性能,但其硬脆特性等导致加工困难。为实现Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子高质量、高柔性的加工,提出金刚石砂带超精加工方法。通过搭建金刚石砂带超精加工试验平台,设计正交试验并对试验数据进行水平响应分析和方差分析,研究金刚石砂带磨料粒度、砂带线速度、砂带压力、导辊转速对Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子工件(ϕ10 mm×12 mm)表面粗糙度Ra和材料去除率RMRR的影响规律。结果表明:金刚石砂带磨料粒度对工件表面粗糙度和材料去除率的影响均最显著,砂带压力相较于砂带线速度和导辊转速对工件表面粗糙度的影响较大,而砂带线速度相较于砂带压力和导辊转速对材料去除率的影响较大。当金刚石砂带磨料粒度代号为P3000、砂带线速度为10 m/s、砂带压力为94 N、导辊转速为300 r/min时,工件表面粗糙度最小值为0.0452μm;当金刚石砂带磨料粒度代号为P2000、砂带线速度为20 m/s、砂带压力为94 N、导辊转速为200 r/min时,材料去除率最大值为1.07531μm/min。采用金刚石砂带超精加工方法,可有效提高Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子的表面质量。 展开更多
关键词 Si_(3)N_(4)陶瓷圆柱滚子 金刚石砂带 表面粗糙度 超精密加工
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钎焊微粉金刚石磨头的性能研究
14
作者 李纬 肖冰 +3 位作者 何旭 张自立 周露露 肖皓中 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期479-485,共7页
为解决钎焊过程中微粉金刚石磨粒损伤严重、钎料与基体结合不牢的问题,采用合适的钎焊工艺在钢基体上钎焊微粉金刚石(325/400#),分析钎焊样件结合界面并制备磨头对氧化铝陶瓷板进行加工。研究发现:微粉金刚石磨粒损伤较小;钢基体与钎料... 为解决钎焊过程中微粉金刚石磨粒损伤严重、钎料与基体结合不牢的问题,采用合适的钎焊工艺在钢基体上钎焊微粉金刚石(325/400#),分析钎焊样件结合界面并制备磨头对氧化铝陶瓷板进行加工。研究发现:微粉金刚石磨粒损伤较小;钢基体与钎料结合界面生成物为Fe、Cr形成的γ相固溶体及Fe、Ni形成的Ni-Fe置换固溶体,固溶体的存在可保证钎料与基体之间的牢固结合;制备的钎焊微粉金刚石磨头在加工陶瓷板时拥有较长的使用寿命。 展开更多
关键词 钎焊 微粉金刚石 磨粒损伤 界面分析
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金刚石双金属层的镀覆工艺
15
作者 陈蕾莹 陈雷明 +7 位作者 刘雪婷 王旭磊 程绍坤 朱子怡 陈博宇 鞠恒冬 潘晓宇 姚梦媛 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期458-469,共12页
采用盐浴镀覆法对金刚石表面进行双金属层改性处理,以实现金刚石/金属界面结合力的提升。通过对Ti-Ni、Ti-Mo、Ti-W、Ti-Co 4种双金属层改性金刚石的物相组成、微观形貌、镀层厚度、表面粗糙度等进行测试及分析,探究金属组合差异对金刚... 采用盐浴镀覆法对金刚石表面进行双金属层改性处理,以实现金刚石/金属界面结合力的提升。通过对Ti-Ni、Ti-Mo、Ti-W、Ti-Co 4种双金属层改性金刚石的物相组成、微观形貌、镀层厚度、表面粗糙度等进行测试及分析,探究金属组合差异对金刚石镀层性能的影响。结果表明:金属化合物的热力学稳定性、界面相容性以及金属间晶格失配度影响镀层质量;Ti-W改性的金刚石表面因TixW1−x化合物的高稳定性、W的低扩散速率及Ti-W的高效还原性,其镀层厚度最大为3.4μm,较界面亲和度较弱且晶格失配度较大的Ti-Co样品的镀层厚度提高了161.54%;Ti-Mo与Ti-W改性的金刚石表面因晶格失配度低,在金刚石(111)晶面表现出优异的表面平整性,其表面粗糙度Ra较Ti-Ni样品的分别降低了12.41%、21.05%,较Ti-Co样品的分别降低了57.16%、61.39%。 展开更多
关键词 盐浴镀 金刚石 碳化物 双金属镀层
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基于改进Mask R-CNN的金刚石磨盘表面形态分割与评价
16
作者 索文隆 林燕芬 方从富 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第3期416-426,共11页
金刚石磨盘广泛应用于各类硬脆材料的磨削加工中,磨盘表面形态对加工工件质量与磨盘磨削性能有着直接的影响。为对磨盘表面形态进行检测,提出基于改进Mask R-CNN模型的分割方法对磨盘表面图像中的磨粒、气孔进行识别与分割,并对模型进... 金刚石磨盘广泛应用于各类硬脆材料的磨削加工中,磨盘表面形态对加工工件质量与磨盘磨削性能有着直接的影响。为对磨盘表面形态进行检测,提出基于改进Mask R-CNN模型的分割方法对磨盘表面图像中的磨粒、气孔进行识别与分割,并对模型进行训练与验证。结果表明:使用该方法能够实现磨盘表面图像中磨粒、气孔的识别与分割,平均准确率为78.2%。为验证该方法分割的磨粒、气孔与实际结果的差异,提出目标数量识别准确率、目标分割面积准确率、目标位置误差3个参数来评价分割效果,结果表明:磨粒、气孔的数量识别准确率分别为82.1%与93.4%,分割面积准确率分别为89.9%与95.3%,位置误差分别为3.80%与2.80%,证明该方法有效。 展开更多
关键词 磨盘检测 深度学习 改进Mask R-CNN模型 分割评价
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热丝化学气相沉积法制备单晶金刚石的试验研究
17
作者 张川 刘栋栋 +1 位作者 陆明 孙方宏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期279-285,F0003,共8页
热丝化学气相沉积法沉积区域可达12英寸(30.48 cm),其具备大批量生产单晶金刚石的潜力。采用尺寸为3 mm×3 mm×1 mm,(100)取向的单晶金刚石为基体,利用热丝化学气相沉积法以甲烷和氢气为前驱体,同时通入少量氮气进行同质外延... 热丝化学气相沉积法沉积区域可达12英寸(30.48 cm),其具备大批量生产单晶金刚石的潜力。采用尺寸为3 mm×3 mm×1 mm,(100)取向的单晶金刚石为基体,利用热丝化学气相沉积法以甲烷和氢气为前驱体,同时通入少量氮气进行同质外延生长。结果表明,在热丝温度为2200℃、碳源浓度为4%、腔体气压为4 kPa的条件下,单晶金刚石以3.41μm/h的速度生长,表面无多晶、破口、孔洞等缺陷;外延层X射线衍射光谱在(400)面处峰值的半高宽为0.11°,低于基体的半高宽0.16°,证明外延层具有较高的晶体质量;氮气的引入可以提升单晶金刚石的生长速度,同时降低外延层的晶体质量,较高的氮气浓度还会使得单晶金刚石的生长模式转为岛状生长。 展开更多
关键词 热丝化学气相沉积法 单晶金刚石 工艺参数优化 氮气掺杂
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不同造粒工艺和粉末粒径对混合粉料中金刚石分布均匀性的影响
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作者 马争辉 胡婷 +2 位作者 罗文 方志 罗凤 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期214-223,共10页
为研究不同造粒工艺和粉末粒径对混合粉料中金刚石分布均匀性的影响,以同一种预混合粉料为原料,分别通过圆盘造粒、冷压破碎造粒、扩散破碎造粒3种方法进行造粒,并对3种造粒工艺的粉末通过筛分方法,获得各工艺下的180~380μm、120~180μ... 为研究不同造粒工艺和粉末粒径对混合粉料中金刚石分布均匀性的影响,以同一种预混合粉料为原料,分别通过圆盘造粒、冷压破碎造粒、扩散破碎造粒3种方法进行造粒,并对3种造粒工艺的粉末通过筛分方法,获得各工艺下的180~380μm、120~180μm及75~120μm粒径的试样,研究不同造粒工艺和不同粉末粒径对混合粉料中250~380μm粒径金刚石分布的影响。结果表明:圆盘造粒获得的是仿球形粉末,冷压破碎造粒获得的是不规则形状粉末且其表面可分辨出原始颗粒形貌,扩散破碎造粒获得的是不规则复杂形状粉末;在同一造粒工艺条件下,均为180~380μm混合粉料试样中金刚石的分布均匀性最好;在同一粒径区间条件下,均为扩散破碎造粒的混合粉料试样中金刚石的分布均匀性最好。 展开更多
关键词 造粒工艺 松比 流速 形貌 粒径 金刚石分布
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2024CIRP年会G组磨粒加工方向报告速览
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作者 郭江 孙荣砚 张自力 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期274-284,共11页
为促进国际磨料磨具领域前沿技术交流,特选2024年CIRP Annals-Manufacturing Technology期刊中G组(磨粒加工)论文进行介绍。该专题共有9篇论文发表,按投稿先后顺序分别编号为G1~G9。论文研究主题包含磨削模型(G1/G2)、磨削加工性(G3/G4... 为促进国际磨料磨具领域前沿技术交流,特选2024年CIRP Annals-Manufacturing Technology期刊中G组(磨粒加工)论文进行介绍。该专题共有9篇论文发表,按投稿先后顺序分别编号为G1~G9。论文研究主题包含磨削模型(G1/G2)、磨削加工性(G3/G4)、抛光工具(G5)、内表面抛光(G6)、化学机械抛光(G7)、抛光边缘效应(G8)以及电化学机械抛光(G9)等。本文依序对各论文的主要创新点及结论分别进行总结和介绍,供相关领域学者学习交流。 展开更多
关键词 修整 磨削 抛光 化学机械抛光 边缘效应 电化学机械抛光
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砂轮种类及冷却方式对SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料磨削质量的影响
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作者 王奔 唐家杰 +1 位作者 楚闳迪 张棋 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期163-175,共13页
SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料由于其耐高温和高比强度的特性,已成为航空发动机用先进材料之一。然而,作为一种难加工的硬脆材料,提高其加工质量和效率是当前研究的关键问题。采用电镀和烧结金刚石砂轮,在有无冷却液的条件下进行正交磨削试... SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料由于其耐高温和高比强度的特性,已成为航空发动机用先进材料之一。然而,作为一种难加工的硬脆材料,提高其加工质量和效率是当前研究的关键问题。采用电镀和烧结金刚石砂轮,在有无冷却液的条件下进行正交磨削试验,以磨削力、工件表面粗糙度和砂轮磨损程度为评价指标,探究不同砂轮种类及冷却方式对SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料磨削加工质量的影响。结果表明:采用烧结金刚石砂轮磨削加工复合材料可得到更好的表面质量和较低的磨削力,同时采用冷却液辅助磨削会降低工件表面粗糙度;由于电镀金刚石砂轮在受到较大磨削力时其金刚石磨粒更易出现成片剥落现象,其使用结果与烧结金刚石砂轮的相反,且电镀金刚石砂轮的磨损形式除磨粒损耗外还包括磨粒的烧伤、脱落等。当粗加工SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料时,应在干式磨削条件下使用电镀金刚石砂轮,并选取高转速、低进给速度及较小磨削深度的磨削参数;当精加工SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料时,应采用烧结金刚石砂轮,并采用水冷辅助方式来显著提高工件加工表面质量。 展开更多
关键词 SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料 磨削加工 表面粗糙度 砂轮种类 冷却方式
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